一种分体式高炉冲渣水换热装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种分体式高炉冲渣水换热装置及方法，包括上箱盖、上箱体、下箱盖、下箱体、换热管束、连通管，所述上箱盖固定于上箱体顶部形成上换热箱，下箱盖固定于下箱体顶部形成下换热箱，上换热箱连接于下换热箱上部，所述上换热箱与下换热箱内均设有换热管束，换热管束两个端口分别连通出水总管与进水总管，单个换热箱的进水总管与出水总管非重合，通过连通管连接不同换热箱的出水总管与进水总管实现上换热箱与下换热箱的并联或串联切换，或者通过连通管断开实现上换热箱与下换热箱的单独换热。本发明专利技术解决了污水换热装置容易腐蚀、堵塞和结垢的问题，换热效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种分体式高炉冲渣水换热装置及方法
本专利技术涉及余热回收
，具体而言，涉及一种分体式高炉冲渣水换热装置及方法。
技术介绍
2020年我国生铁产量为8.8亿吨，炼铁过程中产生大量的高炉渣，冲制1吨高炉渣的循环用水量约为10吨左右。按350千克渣比计算，冲渣水量超过30亿吨。高炉冲渣水温一般在85℃左右，其温度稳定、流量大，蕴含着大量的热能，目前高炉冲渣水的余热主要用于冬季采暖，但渣水换热器存在易结垢、腐蚀、堵塞及泄漏的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种分体式高炉冲渣水换热装置及方法，以解决现有技术中污水换热装置容易腐蚀、堵塞和结垢的问题。本专利技术提供了一种分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，包括上箱盖、上箱体、下箱盖、下箱体、换热管束、连通管，所述上箱盖固定于上箱体顶部形成上换热箱，下箱盖固定于下箱体顶部形成下换热箱，上换热箱连接于下换热箱上部，所述上换热箱与下换热箱内均设有换热管束，换热管束两个端口分别连通出水总管与进水总管，单个换热箱的进水总管与出水总管非重合，通过连通管连接不同换热箱的出水总管与进水总管实现上换热箱与下换热箱的并联或串联切换，或者通过连通管断开实现上换热箱与下换热箱的单独换热，所述冲渣水上进口、冲渣水备用进口及冲刷口位于上箱盖上，所述冲渣水上出口和冲渣水备用出口位于上箱体上，所述冲渣水下进口位于下箱盖上，所述冲渣水下出口及排污口位于下箱体上。进一步地，所述换热管束平行设置，换热箱内靠近换热箱侧壁的换热管束的中心轴线与出水总管和/或进水总管的中心轴线共面，所述换热管束与出水总管和/或进水总管之间设有负荷调节阀。进一步地，所述出水总管包括上出水总管、下出水总管，所述进水总管包括上进水总管、下进水总管，上换热箱的换热管束一端口连通上出水总管，上换热箱的换热管束另一端口连通上进水总管，上出水总管顶部设有二次水上出口，上进水总管顶部设有二次水上进口，下换热箱的换热管束一端口连通下进水总管，下换热箱的换热管束另一端口连通下出水总管，所述下进水总管底侧部设有二次水下进口，下出水总管底侧部设有二次水下出口。进一步地，所述上箱体与下箱体内设有多个横隔板、纵隔板、换热管束支架，横隔板与纵隔板分别间隔设置，横隔板与纵隔板交叉连接形成多个流道，多个换热管束分别通过换热管束支架水平固定在流道内。进一步地，所述上箱体内，2组横隔板在水平方向将上箱体分隔为3层，3组纵隔板在垂直方向将上箱体分为4个流道，所述上箱体内的3层换热管束每层为一组，按照纵隔板分隔的流道蛇形环绕布置。进一步地，所述下箱体内，1组横隔板在水平方向将下箱体分隔为2层，3组纵隔板在垂直方向将下箱体分为4个流道，所述下箱体内的2层换热管束每层为一组，按照纵隔板分隔的流道蛇形环绕布置。进一步地，所述上箱盖上设有冲渣水上进口，所述上箱体底部设有冲渣水上出口，所述下箱盖上设有冲渣水下进口，所述下箱体下侧部设有冲渣水下出口，通过冲渣水上出口连接冲渣水下进口实现上换热箱与下换热箱的连接。进一步地，所述冲渣水上进口、冲渣水备用进口、冲刷口与排污口均竖直设置，所述冲渣水下出口、冲渣水备用出口均水平设置。进一步地，所述冲渣水备用进口中心轴线与冲渣水上进口中心轴线平行或共面，所述冲渣水下出口中心轴线与冲渣水备用出口中心轴线平行或共面，所述冲刷口为两个，两个冲刷口的中心轴线共面，冲刷口的中心轴线与冲渣水上进口和冲渣水备用进口的中心轴线非共面。进一步地，所述上出水总管、上进水总管、下进水总管、下出水总管均竖直设置，所述上出水总管中心轴线与下进水总管中心轴线平行或重合，所述上进水总管中心轴线与下出水总管中心轴线平行或重合，所述二次水下进口与二次水下出口均水平设置，所述二次水下进口中心轴线与二次水下出口中心轴线平行或共面。本专利技术还提供了一种分体式高炉冲渣水换热方法，采用上述的分体式高炉冲渣水换热装置进行余热回收，包括如下步骤：S1.根据余热回收工况，确定余热回收流体类型以及二次水换热参数，所述二次水换热参数包括二次水换热温度、二次水换热流速、二次水换热流量；S2.根据余热回收流体与二次水换热参数，选择分体式高炉冲渣水换热装置工作模式，当二次水换热具有高水温需求时，选择上箱体和下箱体串联换热模式，当二次水换热具有大流量需求时，选择上箱体和下箱体并联换热模式，当仅需要上流道换热时，选择上箱体单独换热模式，当仅需要下流道换热时，选择下箱体单独换热模式；S3.根据相应工作模式，连通不同进水总管与出水总管，串联换热模式时，连通管连通上进水总管和下出水总管，并联换热模式时，连通管连通上出水总管和下进水总管，同时连通上进水总管和下出水总管，单独换热模式时，断开连通管；S4.上换热箱和/或下换热箱内循环出入余热回收流体，换热管束内循环出入二次水，完成余热回收。进一步地，所述步骤S3中，串联换热模式时，冲渣水从冲渣水上进口流入上箱体，逐层蛇形流经换热管束后，从冲渣水上出口流出上箱体，接着从冲渣水下进口流入下箱体，与箱体内换热管束换热后从冲渣水下出口流出，二次水从二次水下进口流入下箱体内的换热管束，从二次水下出口流出，经连通管进入二次水上进口，流经上箱体内的换热管束后从二次水上出口流出；并联换热模式时，冲渣水从冲渣水上进口流入上箱体，逐层蛇形流经换热管束后，从冲渣水上出口流出上箱体，接着从冲渣水下进口流入下箱体，与箱体内换热管束换热后从冲渣水下出口流出，二次水从二次水下进口流入，经由连通管流入二次水上出口，二次水同时与上、下箱体内的换热管束换热后流出，经由上进水总管和下出水总管之间的连通管后，由二次水下出口流出；上箱体单独换热模式时，冲渣水从冲渣水上进口流入上箱体，逐层蛇形流经换热管束后，从冲渣水备用出口流出上箱体，二次水从二次水上进口流入上箱体，与上箱体内的换热管束换热后从二次水上出口流出；下箱体单独换热模式时，冲渣水从冲渣水下进口流入下箱体，与箱体内换热管束换热后从冲渣水下出口流出，二次水从二次水下进口流入下箱体内的换热管束，从二次水下出口流出。本专利技术的有益效果：分体式高炉冲渣水换热装置结构灵活、可靠性高、换热效率高，分体式箱体的设计不仅提高了箱体的承压能力，且安装方便、使用灵活，增加的横隔板将箱体在水平方向分层，增加了污水流道，进而提高换热装置的换热效率。同时，上、下箱体分离的设计，不仅安装方便，且上、下箱体既可以串联或并联成整体使用，也可分别作为独立的换热器单独使用，增加了使用的灵活性。此外，横隔板的设置将换热管束在水平方向上分为5层，其中上箱体3层，下箱体2层，污水逐层流经换热管束，增加了污水的流程，换热装置的效率显著提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，包括上箱盖(1)、上箱体(2)、下箱盖(3)、下箱体(4)、换热管束(17)、连通管，所述上箱盖(1)固定于上箱体(2)顶部形成上换热箱，下箱盖(3)固定于下箱体(4)顶部形成下换热箱，上换热箱连接于下换热箱上部，所述上换热箱与下换热箱内均设有换热管束(17)，换热管束(17)两个端口分别连通出水总管与进水总管，单个换热箱的进水总管与出水总管非重合，通过连通管连接不同换热箱的出水总管与进水总管实现上换热箱与下换热箱的并联或串联切换，或者通过连通管断开实现上换热箱与下换热箱的单独换热，所述冲渣水上进口(5)、冲渣水备用进口(10)及冲刷口(20)位于上箱盖(1)上，所述冲渣水上出口(6)和冲渣水备用出口(9)位于上箱体(2)上，所述冲渣水下进口(7)位于下箱盖(3)上，所述冲渣水下出口(8)及排污口(21)位于下箱体(4)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，包括上箱盖(1)、上箱体(2)、下箱盖(3)、下箱体(4)、换热管束(17)、连通管，所述上箱盖(1)固定于上箱体(2)顶部形成上换热箱，下箱盖(3)固定于下箱体(4)顶部形成下换热箱，上换热箱连接于下换热箱上部，所述上换热箱与下换热箱内均设有换热管束(17)，换热管束(17)两个端口分别连通出水总管与进水总管，单个换热箱的进水总管与出水总管非重合，通过连通管连接不同换热箱的出水总管与进水总管实现上换热箱与下换热箱的并联或串联切换，或者通过连通管断开实现上换热箱与下换热箱的单独换热，所述冲渣水上进口(5)、冲渣水备用进口(10)及冲刷口(20)位于上箱盖(1)上，所述冲渣水上出口(6)和冲渣水备用出口(9)位于上箱体(2)上，所述冲渣水下进口(7)位于下箱盖(3)上，所述冲渣水下出口(8)及排污口(21)位于下箱体(4)上。


2.根据权利要求1所述的分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，所述换热管束(17)平行设置，换热箱内靠近换热箱侧壁的换热管束(17)的中心轴线与出水总管和/或进水总管的中心轴线共面，所述换热管束(17)与出水总管和/或进水总管之间设有负荷调节阀(19)。


3.根据权利要求1所述的分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，所述出水总管包括上出水总管(22)、下出水总管(25)，所述进水总管包括上进水总管(23)、下进水总管(24)，上换热箱的换热管束(17)一端口连通上出水总管(22)，上换热箱的换热管束(17)另一端口连通上进水总管(23)，上出水总管(22)顶部设有二次水上出口(14)，上进水总管(23)顶部设有二次水上进口(13)，下换热箱的换热管束(17)一端口连通下进水总管(24)，下换热箱的换热管束(17)另一端口连通下出水总管(25)，所述下进水总管(24)底侧部设有二次水下进口(15)，下出水总管(25)底侧部设有二次水下出口(16)。


4.根据权利要求1所述的分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，所述上箱体(2)与下箱体(4)内设有多个横隔板(11)、纵隔板(12)、换热管束支架(18)，横隔板(11)与纵隔板(12)分别间隔设置，横隔板(11)与纵隔板(12)交叉连接形成多个流道，多个换热管束(17)分别通过换热管束支架(18)水平固定在流道内。


5.根据权利要求4所述的分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，所述上箱体(2)内，2组横隔板(11)在水平方向将上箱体(2)分隔为3层，3组纵隔板(12)在垂直方向将上箱体(2)分为4个流道，所述上箱体(2)内的3层换热管束(17)每层为一组，按照纵隔板(12)分隔的流道蛇形环绕布置。


6.根据权利要求4所述的分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，所述下箱体(4)内，1组横隔板(11)在水平方向将下箱体(4)分隔为2层，3组纵隔板(12)在垂直方向将下箱体(4)分为4个流道，所述下箱体(4)内的2层换热管束(17)每层为一组，按照纵隔板(12)分隔的流道蛇形环绕布置。


7.根据权利要求1所述的分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，所述上箱盖(1)上设有冲渣水上进口(5)，所述上箱体(2)底部设有冲渣水上出口(6)，所述下箱盖(3)上设有冲渣水下进口(7)，所述下箱体(4)下侧部设有冲渣水下出口(8)，通过冲渣水上出口(6)连接冲渣水下进口(7)实现上换热箱与下换热箱的连接。


8.根据权利要求1所述的分体式高炉冲渣水换热装置，其特征在于，所述冲渣水上进口(5)、冲渣水备用进口(10)、冲刷口(20)与排污口(21)均竖直设置，所述冲渣水下出口(8)、冲渣水...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘颖，张延平，贾超，孙文龙，
申请(专利权)人：中冶节能环保有限责任公司，中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11